Físicos descubren una nueva forma de luz

Físicos descubren una nueva forma de luz

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fisicos descubren nueva forma de luz

Físicos de la Escuela de Físicos de Dublín y del Instituto CRANN, han descubierto una nueva forma de luz, el cual tendrá un impacto en lo que sabemos hasta ahora de la naturaleza fundamental de la luz.

Una de las características medibles de un rayo de luz es conocida como momento angular. Hasta ahora, se pensaba que en todas las formas de luz el momento angular sería un múltiplo de la constante de Planck (la constante física que establece la escala de los efectos cuánticos).

Ahora, Kyle Ballantine, un PhD recién graduado y el Profesor Paul Eastham, ambos de la Escuela de Físicos de Dublín, junto con el Profesor John Donegan de CRANN, han demostrado una nueva forma de luz donde el momento angular de cada fotón (una partícula de luz visible) toma solo la mitad de este valor. Esta diferencia, aunque es pequeña, es profunda. Estos resultados fueron recientemente publicados en la revista en línea Ciencias Avanzadas.

Comentando sobre su trabajo, Paul Eastham dijo: “Estamos interesados en averiguar cómo podemos cambiar la forma en que comporta la luz, y cómo podría ser esto útil. Lo que creo que es emocionante de este resultado es que incluso esta propiedad fundamental de la luz, la cual los físicos siempre prensaron que era fija, puede ser cambiada”.

El Profesor John Donegan dijo: “Mi estudio se enfoca en la nanofotónica, el cual es el estudio del comportamiento de la luz a nanoescala. Un rayo de luz es caracterizado por su color o longitud de onda y una cantidad menos familiar conocida como momento angular. El momento angular mide cuanto algo está rotando. Para un rayo de luz, aunque viaje en una línea recta también puede estar rotando alrededor de su propio axis. Entonces cuando la luz del espejo golpea tus ojos en la mañana, cada fotón tuerce tus ojos un poco, de una forma u otra”.

“Nuestro descubrimiento tendrá verdaderos impactos para el estudio de ondas de luz en áreas como comunicaciones ópticas seguras”.

El Profesor Stefano Sanvito, director de CRANN, dijo: “El tema de la luz siempre ha sido uno de los intereses de los físicos, mientras que también es una de las áreas mejores entendidas de la física. Este descubrimiento es un progreso para el mundo de la física y la ciencia. Estoy encantado en una vez más ver físicos de CRANN y del Instituto Trinity producir investigación científica fundamental que desafía nuestro entendimiento de la luz”.

Para hacer este descubrimiento, el equipo involucrado usó un efecto descubierto en la misma institución hace casi 200 años. En los años 1830, el matemático William Rowan y el físico Humphrey Lloyd encontraron que, ante pasar a través de algunos cristales, un rayo de luz se volvió un cilindro hueco. El quipo usó este fenómeno para generar rayos de luz con una estructura parecida a un tornillo.

Al analizar estos rayos dentro de la teoría de mecánica cuántica predijeron que el momento angular del fotón seria medio entero, e idearon un experimento para probar su predicción. Usando un dispositivo construido especialmente fueron capaces de medir el flujo del momento angular en un rayo de luz. También fueron capaces, por primera vez, de medir las variaciones en este flujo causado por efectos cuánticos. Los experimentos revelaron un pequeño cambio, una mitad de la constante de Planck, en el momento angular de cada fotón.

Físicos teóricos desde los años 1980 han especulado cómo la mecánica cuántica funciona para las partículas que son libres de movimiento en solo dos de las tres dimensiones del espacio. Ellos descubrieron que esto permitiría nuevas y extrañas posibilidades, incluyendo partículas cuyos números cuánticos eran fracciones de aquellos esperados. Este trabajo muestra, por primera vez, que estas especulaciones se pueden ver con la luz.

Fuente:

Un equipo de físicos descubre una nueva forma de luz

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Omar Morante

Entusiasta de la tecnología, con ganas de entender mejor como funciona el mundo. Me gusta la ciencia, y en ComoFuncionaQue quiero contribuir al mundo escribiendo artículos de interés. Graduado en Ingeniería en Mantenimiento Industrial.

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